تاريخ الكون المفقود ولغز الطاقة المظلمة !! تاريخ الكون المفقود ولغز الطاقة المظلمة !!

2020-04-19

تاريخ الكون المفقود ولغز الطاقة المظلمة !!

شرح موضوع الطاقة المظلمة - لغز الكون المفقود !

Dark energy puzzle

الباريونات وعلاقتها بالطاقة المظلمة 



تاريخ الكون المفقود: 



حالة المادة المفقودة في الكون - حالة تبدو مغلقة الآن ، كما ذكرت في وقت سابق من هذا الشهر - هي إحدى هذه الحالات. بالنسبة لي ، إنها قصة رائعة رسمت فيها نماذج كونية ذكية خريطة كنز استغرقت 20 عامًا لاستكشافها. 

عرف العلماء في الثمانينيات أنه لا يمكنهم ملاحظة سوى جزء بسيط من المادة الذرية - أو الباريونات - في الكون. (نعلم اليوم أن جميع الباريونات مجتمعة يُعتقد أنها تشكل حوالي 5 في المائة من الكون - والباقي طاقة مظلمة ومادة مظلمة.) كانوا يعرفون أنهم إذا أحصوا جميع الأشياء التي يمكنهم رؤيتها في الكون - النجوم و المجرات ، بالنسبة للجزء الأكبر - سيكون الجزء الأكبر من الباريونات مفقودًا.

لكن بالضبط كم من المادة المفقودة ، وأين يمكن أن تكون مختبئة ، كانت الأسئلة التي بدأت في التزايد في التسعينيات. في ذلك الوقت تقريبًا ، توصل عالم الفلك ديفيد تيتلر من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو إلى طريقة لقياس كمية الديوتريوم في ضوء النجوم الزائفة - النوى اللامعة للمجرات التي بها ثقوب سوداء نشطة في مركزها - باستخدام مطياف في تلسكوب كيك في هاواي. ساعدت بيانات تيتلر الباحثين على فهم عدد الباريونات المفقودة في عالم اليوم بمجرد احتساب كل النجوم والغازات المرئية: نسبة هائلة تبلغ 90 بالمائة  ,ثارت هذه النتائج عاصفة من الجدل ، أثارتها جزئيا شخصية تيتلر. قال روميل ديف ، عالم الفلك: "لقد أصر على أنه كان على حق بالرغم من ذلك ، في ذلك الوقت ، الكثير من الأدلة المتناقضة على ما يبدو"اتضح ، بالطبع ، أنه كان على حق". 

نموذج الباريونات الموجودة علي شكل غاز: 

    ثم في عام 1998 ، أصدر جيريمايا أوستريكر ورينيو سين ، علماء الفيزياء الفلكية بجامعة برينستون ، نموذجًا كونيًا منبهاً تعقب تاريخ الكون منذ بداياته. اقترح النموذج أن الباريونات المفقودة كانت على الأرجح في شكل غاز منتشر (وفي ذلك الوقت لا يمكن اكتشافه) بين المجرات. 

 كان من الممكن أن يكون ديف أول من أخبر العالم بمكان الباريونات ، متغلبًا على أوستريكر وسين. قبل أشهر من ظهور ورقتهم ، أنهى ديف مجموعته الخاصة من المحاكاة الكونية ، والتي كانت جزءًا من شهادة الدكتوراه. العمل في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز. تشير أطروحته حول توزيع الباريونات إلى أنها قد تكون كامنة في البلازما الدافئة بين المجرات. قال ديف: "لم أقدّر النتيجة على حقيقتها". "حسنًا ، ربح البعض ، وخسر البعض."

واصل ديف العمل على المشكلة في السنوات التالية. وقد تصور المادة المفقودة على أنها مختبئة في خيوط شبحية للغاز الساخن للغاية والمنتشر جدًا الذي يربط أزواج المجرات. في الحديث الفلكي ، أصبح هذا "الوسيط بين المجرات الحار ،" أو WHIM ، وهو المصطلح الذي صاغه ديف. 

استمر العديد من علماء الفلك في الشك في أنه قد تكون هناك بعض النجوم الباهتة جدًا في ضواحي المجرات التي يمكن أن تمثل جزءًا كبيرًا من المادة المفقودة. ولكن بعد عقود عديدة من البحث ، لم يتجاوز عدد الباريونات في النجوم ، حتى أضعفها التي يمكن رؤيتها ، أكثر من 20 في المائة.

معلومات عن الباريونات وعلاقتها بالطاقة المظلمة
تعرف علي رحلة البحث عن الطاقة المظلمة

تجربة قياس الباريونات في الكون: 

 أصبحت المزيد والمزيد من الأدوات المعقدة على الإنترنت. في عام 2003 ، قام مسبار Wilkinson Microwave Anisotropy Probe بقياس كثافة باريون الكون حيث بلغ حوالي 380،000 سنة بعد الانفجار العظيم. وتبين أنها نفس الكثافة التي أشارت إليها النماذج الكونية. بعد عقد من الزمن ، أكد القمر الصناعي بلانك الرقم.

مع الفشل النهائي في العثور على النجوم والمجرات الخفية التي قد تحتفظ بالمادة المفقودة ، "تحول الانتباه نحو الغاز بين المجرات - الوسط بين المجرات الموزع على مليارات السنين الضوئية من الفضاء بين المجرات منخفض الكثافة" ، قال مايكل شول ، عالم فيزياء فلكية في جامعة كولورادو بولدر. بدأ هو وفريقه في البحث عن WHIM بدراسة آثاره على الضوء من النجوم الزائفة. تمتص ذرات الهيدروجين والهيليوم والعناصر الثقيلة مثل الأكسجين الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية من منارات الكوازار هذه. قال شول إن الغاز "يسرق جزءًا من الضوء من الشعاع" ، تاركًا عجزًا للضوء - خط امتصاص. ابحث عن الخطوط ، وستجد الغاز. 


إن أهم خطوط الامتصاص للهيدروجين والأكسجين المتأين تكون ذات أطوال موجية قصيرة جدًا ، في الأجزاء فوق البنفسجية والأشعة السينية من الطيف. لسوء حظ الفلكيين (ولكن لحسن الحظ لبقية الحياة على الأرض) ، فإن غلافنا الجوي يحجب هذه الأشعة. في جزء منه لحل مشكلة المادة المفقودة ، أطلق الفلكيون أقمارًا صناعية بالأشعة السينية لرسم خريطة لهذا الضوء. وقال شول إنه باستخدام طريقة خط الامتصاص ، شكل العلماء في النهاية "معظم إن لم يكن كل الباريونات المتوقعة التي تم إنتاجها في الانفجار الكبير الساخن". 


علماء وباحثين إتخذوا طرق اخري للبحث عن الباريونات: 

اتخذت فرق أخرى مناهج مختلفة ، وتبحث عن الباريونات المفقودة بشكل غير مباشر. كما تظهر قصتي من الأسبوع الماضي ، ثلاثة فرق ، بما في ذلك شول ، يقولون الآن أن جميع الباريونات تم حسابها. 


لكن WHIM ضعيف جدًا ، والموضوع منتشر جدًا ، بحيث يصعب إغلاق القضية بالتأكيد. قال كينيث سيمباخ ، مدير معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، "على مر السنين ، كان هناك العديد من التبادلات بين الباحثين الذين يدعون إلى أو ضد عمليات الكشف المحتملة للوسط بين المجرات الساخنة والسخونة". "أظن أنه سيكون هناك المزيد. يبدو أن الأوراق الأخيرة قطعة أخرى في هذا اللغز الكوني المعقد والمثير للاهتمام. أنا متأكد من أنه سيكون هناك المزيد من القطع القادمة والمناقشات المرتبطة بها حول أفضل طريقة لتناسب هذه القطع معًا ".
***********************************
**********
**

ليست هناك تعليقات

ادعمنا بمشاركة المحتوي مع غيرك او بالتعليق بالاسفل..

جميع الحقوق محفوظة لــ الفيزياء.كوم 2020 ©